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煤矿火灾防治安全工程学院主讲：方宗武TEL:13952297920Email:fangzw_ufo@126.com课程目的与任务一、总体要求1.掌握煤矿井下火灾产生、发展过程；预测预报方法及防治技术；2.掌握煤矿灾变时期的风流紊乱形式及通风管理知识。二、具体要求1.理解煤炭自燃倾向性及自燃发火期的概念及煤炭自燃的发生与发展过程。2.掌握内因火灾与外因火灾的防治方法与措施。3.掌握内因火灾与外因火灾的预测预报方法。4.了解地下火灾时期的风流紊乱的原因及其防治。5.了解灾变时期的通风及主要通风机管理措施。6.掌握地下火灾时期的扑救与管理知识。课程教学安排内容讲课讨论课小计(一)地下火灾概述22(二)煤的自燃22(三)矿井内因火灾的预防213(四)矿井外因火灾的预防22(五)地下火灾的早期发现22(六)火灾时期的风流紊乱及其防治22(七)地下灭火22(八)火灾时期的主要通风机管理11合计15116学习内容第一章矿井火灾概述矿井火灾发生的三要素、火灾的分类及其特征。第二章煤的自燃1、煤自燃学说：黄铁矿学说、细菌导因学说、酚基导因学说与煤氧复合学说。2、煤的自燃发展过程：潜伏期、自热期与自燃期。3、煤的自燃倾向性鉴定及分类，煤层自燃发火期。第三章矿井内因火灾的预防矿井内因火灾预防与治理的主要技术措施：开采技术措施、预防性灌浆、阻化剂防火、均压防火、惰气防火等及防火灌浆设计。第四章矿井外因火灾的预防由地下采用各种材料所引发的火灾的预防。第五章地下火灾的早期发现地下内、外因火灾的早期预测预报方法。第六章火灾时期的风流紊乱及其防治地下火灾时期常见的三种风流紊乱形式：旁测支路风流的逆转，主干风路风流的逆退及火烟的回流。火风压的生成与计算，风流紊乱的控制与区域性反风。第七章地下灭火直接灭火法，封闭灭火与联合灭火法，火区的管理与启封。第八章火灾时期的主要通风机管理地下火灾时期对主要通风机的影响，火灾时期主要通风机的调节与管理。参考书1.《矿井灾害防治理论与技术》中矿版，王省身，1986.11。2.《矿井火灾防治》中矿大版，王省身，1989.9。3.《中国煤矿通风安全工程图集》中矿大版，1995。4.《煤矿安全规程》5.《煤矿设计手册》第一章矿井火灾概述第一节概述第二节火灾发生的三要素第三节矿井火灾分类及其特征什么是矿井火灾？是指发生在矿井地面或井下、威胁矿井安全生产、形成灾害的一切非控制燃烧。第一节概述火——火的文明……灾——火的危害……1976年8月13日河南王庄矿掘进头电缆放炮短路起火，未及时处理，造成93人死亡！火灾往往会造成煤尘瓦斯爆炸的恶性事故，相反煤尘瓦斯爆炸也容易引起火灾。1908年西德德拉堡矿瓦斯爆炸引起火灾，在处理火灾时因风流逆转，造成348人死亡，仅36人幸免。1956年比利时喀什尔矿提升井筒液压阻车器损坏，矿车从罐笼中掉下，砸坏了电缆、压风管、液压推车器的油管等。电缆短路电弧火花点燃了油管喷出的油料，经压风吹送，火势迅猛发展，大量浓烟进入井下。采用离心式通风机，无反风道不能反风，不得已采取地面灌水灭火措施。井下274人死亡262人，不到两小时，全矿报废。我国安全事故概况2004年：全国各类事故803,571起，死亡136,755人；全国煤矿死亡事故3,639起，死亡6,027人。2005年：全国各类事故727,945起，死亡126,760人；全国煤矿死亡事故3,341起，死亡5,986人。2006年全国各类事故627,158起，死亡112,822人；全国煤矿死亡事故2,945起，死亡4,746人。煤矿百万吨死亡率（人/百万吨）年2001200220032004200520061-7月百万吨死亡率5.074.643.713.0812.8362.097煤矿火灾事故统计说明目前煤矿火灾的特点：1、矿山火灾多发生在县、乡办小井2、矿山火灾造成人员伤亡的多为外因火灾3、矿山火灾发生的原因多为管理不善2004年部分矿井火灾事故2004年01月21日湖北省松滋市谭子洞煤矿火灾事故12人死亡，其中包括1名为了抢救被困矿工不幸遇难的副矿长。斜井机电火灾2004年02月05日青海省海北藏族自治州铁迈煤矿因发生火灾事故，造成５人死亡。电器火灾2004年03月04日新疆喀拉吐孜矿区泽普县煤矿基建井发生火灾，有6名矿工遇难。空压机起火2004年04月09日河北邯郸市武安市两座矿井相通的煤矿发生火灾，13人死亡，其中包括6名下井抢救人员。越界开采老空自燃，瓦斯爆炸2004年04月23日河南禹州苌庄乡梨园沟村福顺煤矿发生井下火灾，8人死亡，4人失踪。空压机起火2004年05月18日山西朔州潘家窑火灾事故15人死亡变电室起火2004年07月03日云南省富源县后所镇兴云煤矿发生火灾和瓦斯爆炸，7名矿工遇难。2004年08月04日山西省霍州市赤峪煤矿劳动服务部煤矿主立井井底电缆着火，19人死亡2004年12月10日吉林省万宝煤矿火灾事故已造成10人遇难1人失踪。高压电缆爆裂2004年12月11日乌鲁木齐市东山区鑫明煤矿发生重大火灾事故造成9人死亡、1人受伤。自燃，瓦斯爆炸2004年12月13日湖南湘潭县谭家山镇新立煤矿发生井下火灾死亡18人空压机起火起火并引燃电缆2004年12月26日河北武安市上团城乡高村的祥和北岭煤矿发生特大井下火灾事故，26名矿工遇难。自燃，瓦斯爆炸2005年12月24日贵州省盘县盘南响水煤矿火灾，煤层独头掘进瓦斯突出，遇火燃烧。2008年全国火灾事故统计结果（统计不含森林、草原、军队、矿井地下火灾）全年共发生火灾：13.3万起；死亡：1385人，受伤684人，直接财产损失15亿元；与去年相比：损失：上升39.3%，起数、亡人和伤人：分别下降16.2%、2.9%和21.6%。《中华人民共和国矿山安全法》第二十七条矿长必须经过考核，具备安全专业知识，具有领导安全生产和处理矿山事故的能力。矿山企业安全工作人员必须具备必要的安全专业知识和矿山安全工作经验。第四十一条矿长不具备安全专业知识的，安全生产的特种作业人员未取得操作资格证书上岗作业的，由劳动行政主管部门责令限期改正；逾期不改正的，提请县级以上人民政府决定责令停产，调整配备合格人员后，方可恢复生产。对于矿山火灾，领导者应熟悉：1、矿山火灾的分类、发生原因及影响因素2、矿山火灾的预测预报与预防措施3、矿山火灾的扑救方法4、火灾时期的通风技术5、矿山火灾的日常管理三个问题是：1、火灾是如何发生的？其内容主要是研究矿井火灾的类型及其产生的原因、条件以及各类火灾发生过程和特点，这是防灭火的理论基础；2、如何防止火灾发生？包括火源预测、火灾预防和预报技术；3、火灾发生后如何进行及时而有效的控制和处理。防灭火研究的内容煤矿火灾防治是一项系统工程，其理论与技术的研究内容应围绕一个目标和三个问题。一个目标：防止矿井火灾发生，对于已发生的火灾要防止其扩大并最大限度地减小火灾中的人员伤亡和经济损失。第二节火灾发生的三要素•可燃物•热源•氧气可燃物氧气热源三者必须同时具备在研究矿井火灾的发生与扑灭的技术过程都要从这三个方面着眼考虑问题。1.可燃物：煤、木材、皮带、电缆、油料、炸药、机电设备等，千里煤海，是取之不尽，用之不完的可燃物。2.热源煤的自燃、瓦斯、煤尘燃烧与爆炸、放炮作业、机械摩擦生热、电流短路火花、电气设备运转不良产生的过热、吸烟、烧焊以及其它明火都可能是引火的热源3.氧气任何燃烧在缺氧的条件下是不可能进行的，O2小于3%任何燃烧都不可能。《煤矿安全规程》规定：井下氧气浓度不得低于20%。在氧浓度为12%时瓦斯失去爆炸性，浓度在14％以下，蜡烛也要熄灭。第三节矿井火灾分类及其特征1）地面火灾凡是发生在矿井工业广场范围内地面上的火灾称之为地面火灾。2）井下火灾凡是发生在井下的火灾，发生在井口附近，直接影响井下生产，威胁到井下工人安全的地面火灾，也称为井下火灾。3）内因火灾由可燃物氧化自燃引起的火灾。4）外因火灾由外来热源引起的火灾。一、矿井火灾分类根据火灾发生的地点与起火原因分类：外因火灾内因火灾根据起火原因进风流火灾上行风行风流上行风行风流井下火灾地面火灾根据起火地点矿井火灾井口附近火灾例如：1950年鸡西滴道四井，在进风斜井口利用火炉预热空气，引燃了堆积在井架下面的木废罐道。由于风机不能反风（反风门冻结），高温烟流进入井下，导致35人死亡。1）上行风流火灾上行风流是指沿倾斜或垂直井巷、回采工作面自下而上流动的风流，即风流从标高的低点向高点流动。发生在这种风流中的火灾，称为上行风流火灾。一、矿井火灾分类井下火灾按其发火地点对矿井通风的影响又可分为三类：2）下行风流火灾下行风流是指沿着倾斜或垂直井巷、回采工作面(如进风井，进风下山以及下行通风的工作面)自上而下流动的风流，即风流由标高的高点向低点流动。3）进风流火灾发生在进风井、进风大巷或采区进风风路内的火灾，称为进风流火灾。1.有预兆、可防性强；2.火源隐蔽；3.有一个或长或短的发展过程；4.持续时间长。可燃物自身氧化自燃内因火灾1.发生突然，无预兆；2.火源明显；3.发生发展迅猛；4.持续时间短。外部热源引燃可燃物外因火灾1.容易发现与察觉；2.地面宽广易扑救；3.产生的有害气体少；4.持续时间短。矿山地面的火灾地面火灾1.不容易发现与察觉；2.井下狭窄不易扑救；3.产生大量的有害气体；4.持续时间长。矿山井下的火灾包括井口火灾井下火灾矿井火灾二、各类火灾的特点地面与井下火灾的区别？内因火灾与外因火灾的区别？地面火灾与井下火灾的区别：1、地面火灾很远就能看到，而井下火灾很难发现。井下巷道星罗棋布，有时火源就在前方几米也不知道。2、地面可以从四面八方扑救，而井下只能在火源的上风头进行扑救。3．地面供氧充足，燃烧完全，燃烧时产生的气体主要是CO2；井下反之，由于缺氧燃烧不完全，产生大量的有毒有害气体：如：CxHy、CO、CO2、NO、NO2、H2S、SO2等，还有一种3-4苯并比的气体，能导致肺癌，它是附着在烟尘上的有机微粒。4．地面火灾可燃物有限，燃烧时间短，大兴安岭火灾也只燃烧了一个多月。而井下火灾，尤其是煤炭的自燃，燃烧时间长。几月、几年甚至几十年上百年。四川天府煤矿、甘肃窑街矿务局有从清朝就开始自燃的火区；大同矿务局有从明朝就开始自燃的火区。新疆煤炭火灾是西游记火焰山的出处。内因火灾与外因火灾区别：1．内因火灾都有预兆：由于内因火灾是可燃物氧化发生发热而导致的，因此，在煤氧化时必然要发出大量的气体，这样就给予们提供了早期预测火灾的可能性，现在主要是以测CO的变化来预测预防火灾。而外因火灾是突发性的，不知道什么地方、什么时候会发生，而且常常发生在人们意想不到的地方，使人措手不及更易造成恶性重大事故。2．内因火灾多数发生在采空区内、煤柱内，火源隐蔽，不易发现，有时已经闻到了火灾气体味，就是找不到火源点。3．内因火灾是煤的氧化而自燃的，因此有一个或长或短的氧化发展过程，也正因如此，往往人们麻痹大意，认为等几天尚可处理，但往往易出事，外因火灾则发展迅猛。4．内因火灾是由小到大的发展缓慢：首先是火源中心，然后慢慢地扩大，有时火源就在前方几米也不知道。外因火灾一开始就猛烈。三、其它分类方法1、发火地点井筒火灾、巷道火灾、煤柱火灾、采面火灾、采空区火灾、峒室火灾等。2、燃烧物机电设备火灾(皮带、电缆、变压器、开关、风筒等)、火药燃烧火灾、油料火灾、坑木火灾、瓦斯燃烧火灾、煤尘燃烧火灾以及煤的自燃火灾。3、引火性质原生火灾：次生火灾：指由原生火灾而引起的火灾。在原生火灾的燃烧过程中，含有尚未燃烬可燃物的高温烟流，在排烟的通道上，一旦与风流汇合，获得氧气的供给很可能再次燃烧。特别是汇合点位于干燥的木支护区，更易发生次生火灾而扩大火区范围。四、中国矿井自然灾害情况1）矿井数量全国现有各类煤矿约2.8万处，其中45户安全重点监控企业有414处，其他国有重点煤矿322处；地方国有煤矿2176处；乡镇煤矿2.45万处。2）原煤产量2004年，全国原煤产量19.56亿吨。其中，45户安全重点监控企业产量5.02